第十四章 专题训练 欧姆定律综合计算
1.如图所示,R1=20Ω,闭合开关,电压表和电流表的示数分别为6V和0.5A。求:
(1)电源电压;
(2)通过电阻R2的电流;
(3)求R2的阻值。
2.如图甲所示电路,可变电阻R2的滑片P从左向右滑动过程中,电压表与电流表的示数呈图乙所示的规律。求:
(1)当电流表的示数为5A时,可变电阻R2接入电路的阻值。
(2)可变电阻R2接入电路的阻值变化范围。
(3)电源电压和电阻R1各是多大?
3.如图所示,电阻R1为8Ω,电源两端电压为12V,开关S闭合后。求:当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为30Ω时,通过电阻R1的电流I1和电路的总电流I。
4.如图甲所示,是红星中学九年级物理课外实践活动小组设计的风力测量仪的电路示意图。其电源电压U=3V,电路保护电阻R1=20Ω,均匀电阻丝的阻值为R2=3Ω,金属丝(电阻忽略不计)的上端固定在O点,下端系有一块塑料片A,当风从右向左吹动塑料片时,金属丝向左摆动并与电阻丝保持良好的接触,风力表由电压表改装而成。
(l)无风时,塑料片竖直下垂,电压表示数是多少?电路中的电流是多少?(计算结果保留2位小数)
(2)风力最强时,金属丝滑至电阻丝的最左端,电压表的示数是多少?
(3)如果将图中的电压表改换为电流表,如图乙所示,请计算这种情况下电流表的示数范围多大?
5.如图所示的电路,电源电压恒定为4.5V,R1、R2为两个定值电阻。开关S1、S2、S3均闭合时,电流表A1的示数为0.55A,A2的示数为0.1A;保持S1闭合,断开S2、S3,小灯泡L两端电压恰好为2.5V(小灯泡电阻不变)。求:
(1)电阻R1、R2的阻值;
(2)小灯泡的阻值RL。
6.如图电路中,定值电阻R1=10Ω,R2为滑动变阻器,电源电压不变。当滑片在a端时,电流表示数为0.6A,滑片在b端时电压表示数为4V。求:
(1)电源电压;
(2)滑片在b端时电流表示数;
(3)滑动变阻器R2的最大阻值。
7.如图所示,电源两端电压U保持不变,电阻R1的阻值为6Ω,电阻R2的阻值为12Ω。当开关S闭合时,电压表示数为3V。求:
(1)电流表的示数I;
(2)电源两端的电压U。
8.如图甲所示电路中,电源电压为3V且保持不变,闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端的过程中,电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示,求:
(1)R1的电阻;
(2)滑动变阻器的最大电阻;
(3)当滑动变阻器滑片置于中点时,电压表示数与电流表示数。
9.如图所示电路中,电源两端的电压为6V,且保持不变,定值电阻R1、R2的阻值不随温度变化。电阻R1=5Ω,滑动变阻器的最大阻值为R3。闭合开关S、S1,断开开关S2,将滑动变阻器的滑片P移到b端,电阻R1两端电压U1=1.2V。
(1)求通过滑动变阻器的电流大小;
(2)求滑动变阻器的最大阻值;
(3)当开关S、S1和S2都闭合时,将滑动变阻器滑片P移动到a端,测得干路电流为1.5A,求电阻R2的阻值。
10.为了防止酒驾事故的出现,酒精测试仪已被广泛应用。交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如图所示。电源电压恒为10V,传感器电阻R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当酒精气体的浓度为0时,R2的电阻为60Ω。使用前要通过调零旋扭(即滑动变阻器R1的滑片)对酒精测试仪进行调零,此时电压表的示数为6V。
(1)电压表示数为6V时,电流表示数为多少?
(2)电压表的示数为6V时,滑动变阻器R1的电阻值为多少?
(3)调零后,R1的电阻保持不变。某驾驶员对着酒精测试仪吹气10s,若电流表的示数达到0.2A,现在国际公认的酒驾标准是0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL,试通过计算判断被检测者是否酒驾。此时电压表的示数为多少?
11.如图甲所示为一个超声波加湿器,如图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12 V,定值电阻 R0的阻值为 20 Ω,电流表的量程为0~200 mA,电压表的量程为0~9 V。湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图象如图丙所示,其阻值最大为120 Ω(图中未画出)。在电路安全工作的前提下,求:
(1)当电流表的示数为 0.2A时,R接入电路中的阻值是多少Ω?
(2)当电压表示数为8.5V时,通过R0的电流是多少mA?
(3)装置能监测湿度的最大值是百分之多少?
12.常用的呼气式酒精测试仪有两种:一种是燃料电池型酒精测试仪(简称“电池型”),利用酒精与电池内的化学物质发生反应产生电压,某款“电池型”工作电路如图甲,燃料电池两端的电压与进入电池的酒精浓度关系如图乙。一种是气敏电阻型酒精测试仪(简称“电阻型”),气敏电阻的阻值随酒精气体浓度的变化而变化,某款“电阻型”工作电路如图丙,电源电压为9V,R1是阻值为25Ω的定值电阻,R2是气敏电阻,其阻值与酒精浓度的关系如图丁。酒精浓度(n)表示每100mL气体中含有酒精的质量。请完成下列问题。
(1)已知R0的阻值为20Ω。若驾驶员每100mL呼出气体内含有40mg酒精,当用该款“电池型”检测时,图甲中电流表的示数为多大?
(2)用该款“电阻型”检测时,请计算:
①如果驾驶员没有喝酒,电压表的示数为多少?
②如果电压表示数为5V,驾驶员呼出的气体,每100mL中含有酒精多少毫克?
13.目前市场上的汽车一般都是用汽油作燃料的。图甲所示为某新型汽车的自动测定油箱内储油量的电路图,其中电源电压恒定为9V,R0为定值电阻,A为油量表(实质是一只量程为0~0.6A的电流表),Rx是一个压敏电阻,图乙为压敏电阻Rx的阻值与所受液体压强的对应关系图象。已知油箱是圆柱形容器,底面积为0.1m2,箱内汽油高度达到0.6m时油箱即装满,汽油密度约为0.7×103kg/m3,汽油的热值q=4.5×107J/kg(g=10N/kg)
(1)请通过计算确定油量表的零刻度线在电流表上所对应的示数;
(2)当油箱装满时,油箱内有多少升汽油;
(3)在汽车的技术参数中有一项叫“等速油耗”(用k表示)是指汽车以某一恒定的速度行驶时,每100km的最大耗油量(单位:L/100km),现将此新型汽车的油箱装满后,沿高速公路以100km/h的速度行驶200km,发现油量表的指针从“满”处向左偏转了5小格,则该车100km/h的等速油耗是多少?
参考答案
1.(1)6V;(2)0.2A;(3)30Ω
2.(1)2Ω;(2)0~5Ω;(3)15V,1Ω
3.1.5A;1.9A
4.(1)0V,0.13A;(2)0.39V;(3)0.13A~0.15A
5.(1)10Ω,45Ω;(2)12.5Ω
6.(1)6V;(2)0.2A;(3)20Ω
7.(1)0.5A;(2)9V
8.(1)5Ω;(2)10Ω;(3)0.3A,1.5V
9.(1)0.24A;(2)20Ω;(3)20Ω
10.(1)0.1A;(2)40Ω;(3)是,2V
11.(1)40Ω;(2) 175mA;(3)50%
12.(1)0.1A;(2)9V,40mg
13.(1)0.18A;(2)0.06 m3;(3)10L